低压配电室电网谐波分析及治理
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低压配电系统谐波的产生及治理摘要:谐波严重危害电力系统的安全与稳定,会造成额外的电能损耗,缩短装置的使用寿命,严重污染低压配电系统的电能品质,影响功率因数,致使供电效率下降。
由于各种非线性负荷的应用推广带来的谐波给电网造成了越来越严重的污染,因此谐波治理已逐步成为电力系统当前亟待解决的难题。
本文分析了低压配电系统中谐波成因,探讨了如何治理谐波及抑制办法。
关键词:低压配电系统;谐波;治理;引言电力系统稳定运行需遵循频率不变、波形为正弦波的规律,电力行业对电压设定值有比较清楚的准则,电力能源质量则主要指电压频率及波形质量,其指标包括:电压偏离、电压起伏和闪烁、频偏、谐波和三相不均衡。
但有关常规线性负荷的电阻,采用电加热导线及磁性材料,其电流波形通常为正弦波。
电网中的大容量谐波会引起电网的非线性改变,从而引发电网内的电流,电压波形发生畸变,出现大量高次谐波现象,给配电系统造成伤害。
此外,电压呈正弦波形作用于非线性元件,由于元件表现为非线性,电压和电流不同步改变。
因此所产生之电流不能呈正弦波形而不是正弦波,通常都把它归于谐波之列,故非线性元件在线路上之应用产生了谐波。
一.谐波的概述当供电系统供给电能质量较为理想时,通过负载的交流波型必须选用标准的正弦波型。
但是,由于电网负载的非线性较多,使得真实的交流信号往往会出现畸变,从而产生不规则的波形。
测量的交变电流波型是不对称的。
利用电流叠合的理论把某些正弦型的畸变电流进行 FFT分解为无限多的正弦量迭代形式。
其中同工频同频的成分叫基波,可以获得一系列比电力系统基波频率更大的正弦成分,而这些更高频率成分叫谐波。
谐波频率是基波的整数倍,因此,通常又把谐波叫做高次谐波【1-2】。
二.低压配电系统谐波主要危害(一)引起电力电缆发热在三相对称环路下,三相三相线路的三次谐波相位相同,在三相线路上,三相线路所形成的谐振电流和谐振电压是相线的三倍;因此,在中线的温度升高。
由于 OA装置的数量增多,电子型日光灯的三次谐波对整个体系的覆盖面增大,因此必须注意到共振弓形的发热问题。
低压配电的谐波分析与抑制随着越来越多的人防工程被开发利用,在低压配电系统中出现了许多非线性负载,如:变频空调机、恒流稳压给水装置等,这些非线性负载会引起系统内电流、电压波形发生畸变,产生大量的高次谐波,配电网谐波的危害日渐明显,谐波治理已不容忽视。
因此,分析引发谐波畸变的各类扰动源,并针对谐波畸变的危害提出相应的防范措施,对低压配电系统的安全运行具有重要意义。
标签:低压配电;谐波分析;谐波抑制1 低压配电的谐波问题现状低压配电系统谐波污染主要危害:(1)由于谐波电压在许多情况下能使正弦波变得更尖,不仅导致变压器、电容器等电气设备的磁滞及涡流损耗增加,而且使绝缘材料承受的电压力增大;再者,谐波电流能使变压器的铜耗增加,所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热、噪声增大现象,从而加速绝缘老化,缩短变压器等电气设备的使用寿命,降低供电可靠性;(2)导致电力电缆发热,在三相对称回路中,三次谐波在三相导线中相位相同,在中性线上叠加后产生了3倍于相线的谐波电流和谐波电压,导致了中性线温度升高。
大量的OA设备及电子式荧光灯使三次谐波在系统中的占有率增大,因此,谐波引起中性线发热的问题值得关注。
当高频电流通过导线时,线路集肤效应加重,线路外表面电流密度加大,就会导致线路(相线及中性线)发热。
(3)当配电线路与通讯线路平行或相距较近时,由于两者之间存在静电感应和电磁感应,容易形成电场耦合和磁场耦合,三次谐波分量效应更显强烈,并在通讯系统内产生声频干扰。
2 低压配电的谐波问题分析谐波是一种电源能量变化现象,可能导致设备故障。
谐波是周期波的正弦分量,其频率是基频的倍数。
谐波可能导致计算机设备锁定或导致数据变为乱码,并导致变压器,电机和中性线过热。
线性负载在整个波形中均匀地吸收电流。
诸如开关电源的非线性负载仅在波的峰值处汲取电流。
电流谐波不会传播通过系统,电压谐波将通过系统传播,因为它们可以通过变压器。
随着非线性电流增加,它们可能导致电压中的谐波。
低压谐波治理方案引言低压谐波是指电力系统中频率为50Hz的基波之外的频率成分。
低压谐波的存在会给电力系统带来一系列问题,如电能表计量误差、设备损坏、电能质量下降等。
因此,为了保证电力系统的正常运行,需要采取一定的措施来治理低压谐波。
本文将介绍一种低压谐波治理方案,旨在帮助读者了解低压谐波的治理原理及实施方法。
低压谐波的原因低压谐波的产生主要有以下几个原因:1.非线性负载:非线性负载设备,如电子设备、变频器等会引入谐波电流,进而产生低压谐波。
2.谐振:电力系统中存在谐振回路,当谐振频率与低压电网的频率相差较小时,会引起谐振电流,进而产生低压谐波。
3.电网供电问题:电网供电不稳定、电压波动或谐波电流畸变时,会引入低压谐波。
低压谐波的影响低压谐波对电力系统造成的影响主要体现在以下几个方面:1.电能表计量误差:低压谐波会导致电能表计量误差增大,从而影响用户电能计量的准确性。
2.设备损坏:低压谐波会导致设备电压、电流畸变增大,使设备的热损耗增加,加剧设备的老化速度,甚至引发设备故障。
3.电能质量下降:低压谐波会导致电网电压畸变、电网电流畸变增大,从而影响电能质量,引起其他设备故障,降低电力系统的可靠性。
低压谐波治理方案为了治理低压谐波,可以采取以下方案:1. 滤波器滤波器是最常用的低压谐波治理设备之一,可以有效地滤除谐波电流。
滤波器根据需要选择合适的谐波阶次和容量,安装在低压谐波严重的用电设备前或电源入口处。
滤波器可以是主动式滤波器、被动式滤波器或混合式滤波器。
2. 变压器设计优化变压器是低压谐波的主要损害对象之一。
通过合理设计和选择变压器,可以减少低压谐波对变压器的损害。
在变压器设计中,考虑降低磁流密度、增加谐波电流容量和合理选择材料等因素,可以有效减少低压谐波的影响。
3. 电网电压及电流监测通过对电网电压及电流进行监测,可以及时发现低压谐波问题,并采取相应的措施进行治理。
监测可以采用电力监测仪等设备,实时监测电网的电压、电流波形及谐波含量,并进行数据分析,为低压谐波治理提供依据。
区域治理CASE地铁低压配电系统谐波分析与治理南昌轨道交通集团有限公司运营分公司 周敏俊摘要:地铁低压配电系统存在大量的复杂机电设备,包括UPS、变频设备及大量的照明设备等,设备在运行过程中所产生的谐波也是影响地铁低压配电系统运行安全的重要因素。
所以要对地铁低压配电系统谐波问题进行深入的分析,并采取有效的治理措施,保证地铁系统的安全运行,从而推动我国城市公共交通体系的健康发展。
关键词:地铁;低压配电;谐波分析中图分类号:TM726 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2020)51-0140-0001一、地铁低压配电系统中谐波分布情况(1)节能灯及荧光灯。
当前地铁轨道工程中,为提高照明系统节能属性,控制工程造价成本,贯彻落实节能环保目标,普遍选择配置荧光灯或节能灯。
但是,这类照明灯具存在驱动电源,以恒压与恒流开关电源为主。
在灯具运行期间,将会持续产生谐波,易造成谐波污染。
(2)弱电系统UPS电源。
在地铁轨道工程中,弱电系统主要包括车站与车辆段等区域的通信信号、监控系统、乘客信息系统、自动售检票系统与门禁系统等,这类弱电系统主要由计算机程序、自动化设备及网络设备组成,均为一级负荷,需要配置备用电源UPS以保证系统持续运行,做到不间断供电。
(3)变电所直流屏及消防应急电源。
在地铁低压配电系统中,消防应急电源以及变电所直流屏均设置整流设备,存在整流过程。
因此,在系统使用过程中产生大量的谐波电流,且这类电流普遍为三相交流输入,以6k±1次谐波为主。
(4)软启动器。
软启动器通过控制反并联晶闸管组导通角,发挥装置控制调节输出电压值的作用,其具有任意调节输出电压的优势,是电流闭环控制模式中的关键设备。
但是,软启动器的装置特性与UPS类型设备较为相似,使用时主要产生5~7次谐波电流,容易造成谐波污染。
二、谐波对地铁低压配电系统造成的影响(一)对输变电设备造成的影响谐波对输变电设备造成的具体影响如下。
电网谐波综合分析和治理作者:上海浩顺科技有限公司章关明来源:中国设计师网摘要:随着科学技术的不断进步、电子技术的飞速发展,现代化的工业设备和民用电器装置的应用越来越普及,尤其是先进电子设备,诸如电力电子变频、调压设备、调速控制设备、可控硅整流设备、数字通讯设备、电气铁路设备、各类UPS、充放电设备、大功率半导体开关器件、开关电源、变频器、信息技术设备、数控机床、节能灯、可控硅负载、变频电机、变频空调、中频炉、节能灯、调光器等,还有电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增,都属于非线性电源负荷。
关键字:电网谐波电能质量随着科学技术的不断进步、电子技术的飞速发展,现代化的工业设备和民用电器装置的应用越来越普及,尤其是先进电子设备,诸如电力电子变频、调压设备、调速控制设备、可控硅整流设备、数字通讯设备、电气铁路设备、各类UPS、充放电设备、大功率半导体开关器件、开关电源、变频器、信息技术设备、数控机床、节能灯、可控硅负载、变频电机、变频空调、中频炉、节能灯、调光器等,还有电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电气机车等与日俱增,都属于非线性电源负荷。
这些设备数量大、分布广,使得谐波电流由少聚多地不断注入电网,使得电力系统波形严重畸变。
因此谐波电流对公用电网造成的谐波问题越来越突出,这不但会使接入该电网的设备无法正常工作,甚至造成故障,而且还会使供电系统中性线承受超载电流,影响供电系统的电力输送。
因此谐波问题得到各有关方面的高度重视。
1 谐波的危害谐波增加了输配电系统和用电设备的附加损耗——铁损(包括磁滞损耗和涡流损耗)和铜损,使设备过热,降低设备的效率和利用率。
由于谐波电流的频率为基波频率的整数倍,高频电流流过导体时,因集肤效应的作用,导致导体对谐波电流的有效电抗增加,从而增加了设备的功率损耗、电能损耗,使导体的发热严重。
供电系统中的谐波危害主要表现在以下几个方面:1.1 .对旋转电机的影响在工程供电系统中,电动机负荷约占整个负荷的85%左右。
低压配电系统谐波抑制及治理方法分析245华电瑞源(山东)电气有限公司2503003山东电工电气集团有限公司 250098摘要:为提高低压配电系统稳定性,减少谐波对低压配电系统的不良影响,本文针对低压配电系统运行中谐波抑制问题进行分析,阐述谐波诱因与影响,分析谐波生成过程,并且探讨针对性治理方法。
关键词:谐波抑制;低压配电系统;供配电;谐波治理前言:在低压配电系统使用中,需要积极进行系统运行管理,其中谐波管理为主要环节之一。
在系统运维中,应科学认知谐波产生的消极影响,对其构成诱因和影响作用进行分析和总结,然后采取积极有效措施,开展高质量对症防控,以期缓解谐波不良影响,进而促进低压配电系统安全供电。
1谐波产生的原因和主要影响在日常生活用电时,大功率焊接设备、电器设备、通信与信息设备运行中,其电流波形属于非线性负荷,呈现非标准正弦波。
此外,通常电力用户、成熟配电网使用中常见非线性负荷,在此过程中形成大规模谐波,谐波对电网电能质量产生不良影响。
谐波较易导致低压配电系统、电网电压异常,加剧配电系统线路损耗。
在实际用电中,非线性电气设备通常通过电网获取非正弦电流,此种情况下,当电源为正弦波形电压供电时,设备电流仍然呈现独特的电流特征,表现为非线性电压,并且其电流不受电源电压影响。
在此种作用下,电网通过的电流形成非正弦波形[1]。
电力设备使用中较易受到谐波影响,导致运行不稳定,增加故障风险,主要表现为误触低压配电自动系统与保护设施。
当电网中谐波侵入规模较大时,电网基波叠加电网阻抗谐波,较易引起电网电压异常,降低电能质量。
公用电网系统对谐波的承受能力有限,当超过其限度,将导致电网、用电设备发生故障,加剧电力变压器铁铜损伤,变电系统设备因此寿命缩短,危害低压配电系统。
2低压配电系统中谐波分析方法在谐波治理中,谐波单点检测较易实施,全网检测以及区域性检测难度相对较高,必要时应借助模型进行分析。
谐波即单周期内电气量中正弦波分量。
电力系统谐波问题分析及防治措施摘要:电力谐波会增加电能损耗、降低设备寿命,威胁电力设备和用电设备安全可靠运行,并对周边的通讯等设施造成干扰。
分析电网谐波的产生和影响,并及时提出谐波的综合治理办法,对于防止谐波危害、提高电能质量是十分必要的。
本文概述了谐波及其产生、谐波的危害,以及谐波治理方法。
关键词:电力系统;谐波;来源;危害;治理方法谐波的定义与来源1、谐波的定义国际上对谐波公认的定义是:“谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍”。
在电力系统中,谐波分为谐波电压和谐波电流,其对系统的影响通常用“谐波含有率”和“总谐波畸变率”两个参数来衡量。
具体定义如下:谐波含有率:第h次谐波分量方均根值与基波分量方均根值之比。
HRU(h次谐波电压含有率),HRI(h次谐波电流含有率);总谐波畸变率:除基波外的所有谐波分量在一个周期内的方均根值与基波分量方均根值之比。
U,I;THD(总谐波电压畸变率),THD(总谐波电流畸变率);谐波含有率仅反应单次谐波在总量中的比重,而总谐波畸变率则概括地反映了周期波形的非正弦畸变程度。
谐波按矢量相序又可分有正序谐波、负序谐波和零序谐波。
所谓正序是指,3个对称的非正弦周期相电流或电压在时间上依次滞后120°,而负序滞后240°,零序則是同相。
其特征如表1:表1 正序谐波=3h-2,负序谐波=3h-1,零序谐波=3h。
在平衡的三相系统中,由于对称关系,不会在供电电网中产生任何偶次谐波。
谐波的定义与来源具体来说谐波产生的原因有以下三个方面:(1) 发电源的质量不高而产生的谐波发电机的结构中,由于三相绕组在制作上无法做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致,所以磁通密度沿空间的分布只能做到接近正弦分布,所以磁通中都有高次谐波,电势中也就有高次谐波,其中三次谐波占主要成分[2]。
(2) 输配电系统产生的谐波在输配电系统中则主要是变压器产生谐波,变压器饱和时的励磁电流只含有奇次谐波,以3次谐波最大,可达额定电流0.5%,对于三相变压器,3倍次谐波的磁通经由邮箱外壳构成闭合磁路,因而磁通中对应该次的谐波较小(单相铁芯的10%),绕组中有三角形接法时,零序性谐波电流在闭合的三角形接线中环流而不会注入电网。
低压供电系统谐波及治理分析发表时间:2019-11-08T10:06:46.737Z 来源:《电力设备》2019年第13期作者:李风云[导读] 摘要:为适应市场发展形势,满足产品生产要求,化工企业低压供电系统增加的变频器、逆变器、整流器等非线性负荷越来越多,使得电网谐波日益严重,对供电质量和设备效率构成了威胁。
(江西天宇化工有限公司江西吉安 343000)摘要:为适应市场发展形势,满足产品生产要求,化工企业低压供电系统增加的变频器、逆变器、整流器等非线性负荷越来越多,使得电网谐波日益严重,对供电质量和设备效率构成了威胁。
对此,笔者就低压供电系统谐波及其治理作了重点分析,以供参考。
关键词:低压供电系统;谐波污染;治理不可否认,化工生产工艺设备的升级极大的促进了企业效益的提高,但与此同时也加大了电力负荷,引发了谐波污染,不利于用电设备的运行和电能质量的保障。
因此我们应该充分认识低压供电系统谐波的危害,并立足实际采取措施加以治理,以期推动化工行业健康发展。
一、低压供电系统谐波的危害所谓的谐波是指在电力系统中,标准的正弦波电压加于大量的非线性负载时致使电流发生畸变,加之阻抗的存在最终导致压降畸变形成谐波。
一般情况下,直流系统、整流系统、软启动器、变频器、弱电开关电源、镇流器等低压供电系统装置或元件的运行,都易产生谐波电流造成谐波污染,且其危害较大、影响严重[1]。
首先影响变压器运行质量,由于低压供电系统存在谐波电流,在一定程度上使得铜损增加,若变压器为非对称性荷载,则易受高次谐波电压的影响加快涡流、磁滞损耗,加剧绝缘老化,并在运行时温升异常、噪音较大。
其次是造成电容器过载,这是因为电容器容抗,与频率之间为反比关系,当出现谐振时,即使谐波电压很小也容易引发严重的谐波电流,从而因过载过流而烧毁。
再者是降低电机效率,当出现谐波电流时,电机运行会产生较大的噪音,且脉冲转矩引发谐波振动,进而使其转子回路、定子绕组、转子铁芯等发生损耗,而这些损耗远大于直流电阻损耗,最终电机因过热降低了运行效率。
低压配电柜的谐波处理是为了减少电力系统中的谐波问题,这些谐波问题可能会导致电力质量问题和设备故障。
以下是一些常见的低压配电柜谐波处理方法:
1. **滤波器**:使用谐波滤波器是一种常见的方法,它们可以根据特定的谐波频率来过滤掉不需要的谐波。
主要有被动滤波器和主动滤波器两种类型。
2. **有源滤波器**:这些设备能够主动地监测电力系统中的谐波,并生成相反的谐波来抵消它们,以减少谐波水平。
3. **变压器**:使用特殊设计的变压器可以减少谐波的传播。
例如,可以采用K谐波变压器,它们可以将谐波电流引导到副绕组中,从而减少主绕组中的谐波。
4. **谐波滤波器组**:这是多个滤波器组合在一起,以处理多个谐波频率的方法。
它们可以根据不同的谐波频率选择性地过滤。
5. **谐波抑制技术**:这包括采用先进的电力电子设备,如交流到直流转换器,以减少由非线性负载引起的谐波。
6. **谐波监测和分析**:定期监测电力系统中的谐波水平,并进行分析,以确定需要采取的谐波处理措施。
选择合适的谐波处理方法通常需要进行详细的电力系统分析和评估,以确定谐波源和主要问题,然后选择适当的解决方案。
这通常需要与电力系统工程师或专业的电力谐波分析师合作。
低压配电系统中三次谐波的分析与有源电力滤波器解决方案安科瑞王志彬2019.1【摘要】在非线性电气设备运行中时常会产生谐波电流,若没有得到有效的处理,会直接影响到低压配电系统的运行安全。
本文介绍了低压配电系统谐波电流的危害和现状,结合谐波特点分析了谐波电流对低压配电系统的影响,并提出一些有效的抑制措施。
针对已经投入使用的大型商业广场低压配电系统N线电流异常情况进行评估总结。
结合理论和实测数据分析产生异常的原因,以及带来的危害叙述,并给出解决问题的方法和建议方案。
【关键词】低压配电系统;谐波电流;电容器;抑制措施;三相不平衡;N线电流;三次谐波;有源滤波随着我国社会经济建设步伐的不断加快,科学技术水平得到进一步的提高,开关电源、整流器和变频器等非线性电气设备使用越来越频繁,对供电系统的电能质量要求有所提高。
在非线性电气设备运行过程中势必会产生谐波电流,这不仅影响到配电系统本身的正常运作,而且也会影响到其他电气设备的安全。
谐波电流导致电气设备异常和事故有逐年增长的趋势,已成为了低压配电系统的一大公害。
因此,如何降低谐波对配电系统的危害成为了技术人员急需解决的问题。
本文分析了谐波电流对低压配电系统的影响,寻找有效的抑制措施解决谐波危害,保证配电系统的正常运行。
1.谐波的危害理想的电网提供的电压应该是标准频率和规定的电压幅值。
谐波电流和谐波电压的出现使用电设备所处的环境恶化,对用电设备和通信系统带来了很大的危害,由谐波引起的设备故障不断发生。
2.工厂低压配电系统谐波的现状在工厂中强电、弱电多个系统并存,高压(35kV、6kV)、低压(380V、220V、24V)多种电压等级并存,交流、直流多种供电制并存,所以有效抑制谐波电流创造更好的电磁兼容环境,是保证生产流程正常运转的首要任务。
工厂内存在大量的非线性电气设备,归纳起来有以下几种。
2.1变配电室直流屏在工厂内有变配电室自用电的直流屏、6kV变电所操作系统的直流屏。
电力系统谐波的危害和治理【摘要】随着电力电子装置的应用日益广泛,电网中的谐波污染也日益严重,已经引起了相关部门的关注,为了整个供电系统的供电质量,必须对谐波进行有效的检测和治理。
【关键词】电力电子技术谐波治理【正文】随着我国工业化进程的迅猛发展,电网装机容量不断加大,电网中电力电子元件的使用也越来越多,致使大量的谐波电流注入电网,造成正弦波畸变,电能质量下降,不但对电力系统的一些重要设备产生重大影响,对广大用户也产生了严重危害。
了解谐波产生的机理,研究和清除供配电系统中的高次谐波,对改于供电质量、确保电力系统安全、经济运行都有着十分重要的意义。
一何为谐波二谐波的危害1.对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行供配电系统中的电力线路与电力变压器一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护,使得在故障情况下保证线路与设备的安全。
但由于电磁式继电器与感应式继电器对10%以下含量高达40%时又导致继电保护误动作,因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。
晶体管继电器虽然具有许多优点,但由于采用了整流取样电路,容易受谐波影响,产生误动或拒动。
这样,谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。
(2)影响电网的质量电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。
如民用配电系统中的中性线,由于荧光灯、调光灯、计算机等负载,会产生大量的奇次谐波,其中3次谐波的含量较多,可达40%;三相配电线路中,相线上的3的整数倍谐波在中性线上会叠加,使中性线的电流值可能超过相线上的电流。
另外,相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率,从而降低电网电压,浪费电网的容量。
2.对电力设备的危害(1)对电力电容器的危害当电网存在谐波时,投入电容器后其端电压增大,通过电容器的电流增加得更大,使电容器损耗功率增加。
对于膜纸复合介质电容器,虽然允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍,但如果谐波含量较高,超出电容器允许条件,就会使电容器过电流和过负荷,损耗功率超过上述值,使电容器异常发热,在电场和温度的作用下绝缘介质会加速老化。
浅析地铁低压配电系统谐波分析及治理研究摘要:伴随着近年来的城市地铁工程快速发展,传统的地铁低压配电系统谐波分析及治理方法已经不能满足当前地铁发展的现实需求。
找寻一种更有效的分析和治理谐波的方法显得格外重要。
本文从对谐波分析出发,提出相应治理措施,促进城市地铁更加高效安全的发展。
关键词:地铁低压配电;谐波;研究我国现代化建设和社会经济的迅猛发展,城市化进程的不断加快,导致城市人口数量的快速增长,城市用地面积逐年扩张,随之而来的城市交通拥挤问题也日益凸显。
地铁轨道交通的全面发展为解决城市交通堵塞发挥着重要作用。
作为城市交通系统的重要组成部分的地铁系统,其运行安全及质量问题越来越被人们所重视。
地铁中电力系统产生的谐波污染已经极大的妨碍了地铁发展。
随着电力电子技术的飞速发展,传统的谐波分析和传统的谐波治理方法已经不能满足新型的地铁运营要求。
如何减少谐波对配电系统的污染,减少谐波造成的危害,为地铁车站及其他用户电气设备的使用创造一个既安全又经济的低压配电系统环境是我们设计人员要关注的问题。
1谐波对地铁系统的影响1.1谐波对于输变电设备的影响地铁谐波会使电力变压器、供电线路及其他的用电设备的寿命缩短,严重情况下会导致安全事故的发生;谐波还有可能引起继电保护装置的拒动或误动,这种情况在地铁运行中是严格避免的;此外谐波还可能对电表的准确性产生负面影响。
下面就谐波对地铁低压配电产生的影响进行简单的分析。
1.1.1对供配电线路的影响在通电供应的情况下,谐波的电压增加了介质的电场强度。
导致电缆等通电介质的局部温度升高、放电等现象的产生,大大的影响了其使用寿命,带来了安全的隐患。
谐波的危害程度与电缆供应配电的电压等级成正相关性。
由于谐波电流产生电场,导致局部的放电现象增加,介质损耗明显加重,促使温度升高,影响介质寿命。
交流电流趋向于在导体的外表面流动,称为集肤效应。
特别是 5 次(300Hz)以上的谐波,集肤效应更加显著。
地铁低压配电系统谐波分析及治理研究摘要:本文首先分析了地铁低压配电系统谐波的现状,提出了谐波对地铁系统的影响,针对加强地铁低压配电系统谐波治理措施进行详细探析。
关键词:地铁低压配电系统;谐波分析;谐波治理引言随着电力电子设备在低压配电系统中的广泛应用,低压配电中的电能质量越来越受到关注与重视。
科学的不断进步,带来大量先进的电子电气产品,应用于地铁中,其中大部分都为非线性负荷。
而地铁是一类负荷,对电力的持续性和稳定性要求极高。
因此,合理的地铁低压配电设计显得尤为重要。
一、地铁低压配电系统谐波的现状分析我国在有源电力滤波器方面的研究是在20世纪80年代后期开始的,继发达国家之后,我国的一些高等院校和研究机构开始运用有源电力滤波器进行谐波治理的研究。
这些基于有源滤波器的研究在电网谐波治理方面取得了一些理论成果,但与电子工业发达的国家相比仍有一定的差距。
国内地铁低压配电系统谐波治理问题仍是一个新课题,地铁建设、设计和运营等相关部门均无成熟经验。
因此,深入分析地铁低压配电系统的谐波源分布,进行地铁谐波数据现场测试和仿真计算对比分析,开展基于APF的地铁低压配电系统的谐波治理方案研究,对于以后的地铁设计、运营都具有一定的理论支持和指导意义[1]。
二、谐波对地铁系统的影响分析1、谐波对供配电线路的影响在电缆配电的情况下,谐波电压以正比于其幅值电压的形式增加了介质的电场强度。
这一影响增大了局部放电、介损和温升,缩短了电缆的使用寿命,增加了事故次数。
电缆的额定电压等级越高,谐波引起的上述危害也越大。
谐波电流流过导体表面时会产生集肤效应和邻近效应。
这两种现象都会使线路或设备产生更多的附加发热,从而影响绝缘寿命。
除此之外,由于谐波电流会产生较高频率的电场,这种情况下绝缘的局部放电加剧,介质损耗显著增加,致使温升增加,也会影响绝缘寿命。
2、谐波对于通讯系统的影响谐波对通信系统的干扰是一个在国际上十分被重视的问题,对此己进行了充分的研究并制定了相应的标准。
电网谐波的分析与治理
电网谐波的分析与治理
摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,电网中非线性负荷用户的比例不断提高,由此而产生的供电电能质量严重下降。
特别是冶金工业、化学工业及电气化铁路的发展,电力系统中的非线性负荷及冲击性负荷日趋增加,对电网电能质量的污染加剧,使电网的非线性(谐波)、非对称性(•负序)和波动性日趋严重。
已引发电网不少异常和事故,治理好谐波,不仅能降低电能损耗,而且能延长设备使用寿命,改善电磁环境,提高产品的品质。
关键词:电能质量,非线性,谐波治理
一、谐波的基本特性和测量分析
(一)谐波基本特性。
谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率是基波频率的整数倍数。
理论上看,非线性负荷是电网谐波的主要产生因素。
非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系,这类负荷的电流不是正弦波,且引起电压波形畸变。
周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后,那些大于基频的分量被称作谐波。
非线性负荷除了产生基频整次谐波外,还可能产生低于基频的次谐波,或高于基波的非整数倍谐波。
电力系统中出现系统短路、开路等事故,而导致系统进入暂态过程引起的谐波,将不归属谐波治理的范畴。
要治理谐波改善供电品质,需要了解谐波类型。
谐波按其性质和波动的快慢可分成四类:准稳态谐波、波动谐波、快速变化的谐波和间谐。